测内阻1ppt课件

1、第第5151讲实验：把电流表改装为电压表讲实验：把电流表改装为电压表测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻自主自主夯实基础自主预习轻松过关夯实基础自主预习轻松过关（一把电流表改装为电压表（一把电流表改装为电压表名师点金名师点金本实验中用到的本实验中用到的“半偏法测电流表的半偏法测电流表的内阻是一种巧妙而又重要的思想方法，不但内阻是一种巧妙而又重要的思想方法，不但要深刻理解，最好还要能拓展、推广到用要深刻理解，最好还要能拓展、推广到用“半偏法测电压表的内阻阻值较大）半偏法测电压表的内阻阻值较大）. .本实验的难点在于判断各种误差导致改装后本实验的难点在于判断各种误差导致改装后的电压表的测量

2、误差的电压表的测量误差. .知识梳理知识梳理一、实验目的一、实验目的1.掌握电流表的三个参数，学会用掌握电流表的三个参数，学会用“半偏法测量电流半偏法测量电流表的内阻表的内阻.2.学会把电流表改装成电压表学会把电流表改装成电压表.3.理解扩大电流表量程的方法、原理理解扩大电流表量程的方法、原理.二、实验原理二、实验原理1.测电流表的内阻测电流表的内阻“半偏法半偏法”利用如图利用如图51-1所示的电路测电流表所示的电路测电流表的内阻的内阻.首先闭合首先闭合S1，调节，调节R使电流表的使电流表的指针恰好满偏；再闭合指针恰好满偏；再闭合S2，调整，调整R的阻图的阻图51-1值，使电流表的指针正好半偏

3、，当值，使电流表的指针正好半偏，当RR时，可以认为时，可以认为rg=R.2.2.把电流表改装为电压表把电流表改装为电压表如图如图51-251-2所示，当测出电流表的所示，当测出电流表的内阻内阻rgrg后，计算出电流表的满偏电压后，计算出电流表的满偏电压UgUg，然后计算出改装为量程为，然后计算出改装为量程为U U的电压图的电压图51-251-2表时应串联的电阻表时应串联的电阻R1R1，R1=R1=. .3.3.校验电压表校验电压表将改装后的电压表与标准电压表将改装后的电压表与标准电压表进行校对进行校对. .电路原理图如图电路原理图如图51-351-3所示，所示，通过改变滑动变阻器通过改变滑动变

4、阻器R2R2的阻值，使标的阻值，使标准电压表的示数从零开始，每隔准电压表的示数从零开始，每隔0.5 V 0.5 V 与改装后的电压表进行校对与改装后的电压表进行校对. .图图51-351-34.4.注意：上述注意：上述“半偏法能较准确测量半偏法能较准确测量rgrg的前提的前提电电g gg gU U- - r rI I源的电动势足够大，使得电流表满偏时源的电动势足够大，使得电流表满偏时R R远大于远大于rg.rg.三、实验器材三、实验器材电源、开关两个、电流表、电压表、标准电压表、电阻电源、开关两个、电流表、电压表、标准电压表、电阻箱、电位器阻值较大的滑动变阻器）、导线若干箱、电位器阻值较大的滑

5、动变阻器）、导线若干. .附：电阻箱附：电阻箱实验室所用的电阻箱通常是转柄式电阻箱，构造如图实验室所用的电阻箱通常是转柄式电阻箱，构造如图51-4 51-4 所示，是多个电阻串联而成的，它通过转柄来控制接所示，是多个电阻串联而成的，它通过转柄来控制接入电路的电阻，阻值总和等于转柄指示头所指的阻值之和入电路的电阻，阻值总和等于转柄指示头所指的阻值之和. .图图51-451-4电阻箱可以为实验提供一个可变的、读数精确的电阻电阻箱可以为实验提供一个可变的、读数精确的电阻.它和滑动变阻器的主要区别是：电阻箱的阻值可以读出，它和滑动变阻器的主要区别是：电阻箱的阻值可以读出，滑动变阻器的阻值不能直接读出；

6、电阻箱的阻值变化是不连滑动变阻器的阻值不能直接读出；电阻箱的阻值变化是不连续的，滑动变阻器的阻值可以连续变化续的，滑动变阻器的阻值可以连续变化.使用时的注意事项：使用时的注意事项：不要使通过电阻箱的电流超过其允许的最大电流；不要使通过电阻箱的电流超过其允许的最大电流；电阻箱使用阻值的读数为每挡指示数字乘以相应倍率电阻箱使用阻值的读数为每挡指示数字乘以相应倍率后相加的总和；后相加的总和；实验过程中改变阻值时，不要使电阻箱上的阻值出现实验过程中改变阻值时，不要使电阻箱上的阻值出现零欧姆，以免损坏其他仪表零欧姆，以免损坏其他仪表.需要将电阻值调大时，要先调大需要将电阻值调大时，要先调大再调小，如将再

7、调小，如将9 调为调为10 时，应先调为时，应先调为19 ，再调为，再调为10 ，不能先调为不能先调为0 ，再调为，再调为10 ；需要将电阻值调小时，也要先；需要将电阻值调小时，也要先调大再调小，如将调大再调小，如将210 210 调为调为209 209 时，应先调为时，应先调为219 219 ，再调为再调为209 209 ，不能先调为，不能先调为200 200 ，再调到，再调到209 .209 .四、实验步骤四、实验步骤1.1.测定电流表的内阻测定电流表的内阻Rg.Rg.按半偏法测按半偏法测RgRg电路图接好电路，电路图接好电路，先合上先合上S1S1，调整，调整R R的阻值使电流表的指针恰好

8、指到满刻度；的阻值使电流表的指针恰好指到满刻度；再合上再合上S2S2，保持，保持R R的阻值不变，调整的阻值不变，调整RR的阻值，使电流表的的阻值，使电流表的指针正好指到满刻度的一半，在满足指针正好指到满刻度的一半，在满足R100RR100R时，时，Rg=R.Rg=R.2.2.把电流表改装为量程为把电流表改装为量程为U U的电压表的电压表. .计算出串联分压电计算出串联分压电阻，在电阻箱上取阻值阻，在电阻箱上取阻值RxRx后与电流表串联后与电流表串联起来，就组装成量程为起来，就组装成量程为U U的电压表了，把电流表的示数改成的电压表了，把电流表的示数改成相应的电压表的示数相应的电压表的示数.

9、.3.3.将改装成的电压表跟标准电压表进行校对将改装成的电压表跟标准电压表进行校对. .按校对电按校对电路路xgggUR= (- 1)RI R连好电路，闭合连好电路，闭合S，改变，改变R2的滑片，使标准电压表的示的滑片，使标准电压表的示数从零开始每增加数从零开始每增加0.5 V，读一次改装后的电压表的示数，看，读一次改装后的电压表的示数，看改装后的电压表示数是否正确，并把数据记入设计的表格中改装后的电压表示数是否正确，并把数据记入设计的表格中.五、实验注意事项五、实验注意事项1.在调节滑动变阻器在调节滑动变阻器R的阻值使电流表满偏时，滑动变的阻值使电流表满偏时，滑动变阻器的阻值要比电流表的内阻

10、阻器的阻值要比电流表的内阻rg大得多，一般要求大得多，一般要求R100rg.2.闭合开关闭合开关S2，调节电阻箱，调节电阻箱R时，应保持时，应保持R的阻值不变的阻值不变.3.在闭合开关在闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器时，必须先将滑动变阻器R的阻值调到的阻值调到最大；在闭合开关最大；在闭合开关S2时，可将电阻箱的阻值调为零时，可将电阻箱的阻值调为零.六、误差分析六、误差分析1.半偏法测电流表的内阻时，认为半偏法测电流表的内阻时，认为rg=R，事实上当，事实上当S2闭合后电路结构已发生变化，总电阻变小，故总电流增大，闭合后电路结构已发生变化，总电阻变小，故总电流增大，因因此系统误差使得此系统误

11、差使得rgrg测测rg.rg.2.2.由于电阻箱接线柱上和箱内电刷上的接触电阻的影响，由于电阻箱接线柱上和箱内电刷上的接触电阻的影响，使分压电阻偏大，故改装表的示数比实际的偏小使分压电阻偏大，故改装表的示数比实际的偏小. .3.3.计算改装后的电压表满偏刻度时的相对误差公式为计算改装后的电压表满偏刻度时的相对误差公式为=，式中，式中U U为改装后电压表的满偏电压，为改装后电压表的满偏电压，U U标为与标为与U U对应的标准电压表的示数对应的标准电压表的示数. .如：对改装后的电压表在校准过程中，读得标准电压表如：对改装后的电压表在校准过程中，读得标准电压表的满偏刻度示数为的满偏刻度示数为6 V

12、6 V，而改装后的满偏刻度示数为，而改装后的满偏刻度示数为5.9 V5.9 V，那么改装后的电压表相对满偏刻度的百分误差那么改装后的电压表相对满偏刻度的百分误差=100%=1.67%.100%=1.67%. 100%U- UU标标标标U- UU标标标标（二测定电源的电动势和内阻（二测定电源的电动势和内阻名师点金名师点金在本实验中，实验数据的处理、实验系统误差的分析存在本实验中，实验数据的处理、实验系统误差的分析存在一定的难度，在复习中可以把本实验的在一定的难度，在复习中可以把本实验的U-I图象与伏安法测图象与伏安法测定值电阻得到的定值电阻得到的U-I图象进行对比分析，还要对比分析系统误图象进行

13、对比分析，还要对比分析系统误差的影响、分析两图象交点的物理意义等，从而加深理解，差的影响、分析两图象交点的物理意义等，从而加深理解，突破难关突破难关.知识梳理知识梳理一、实验目的一、实验目的测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻.二、实验原理二、实验原理如图如图51-5所示，根据闭合电路图所示，根据闭合电路图51-5欧姆定律有：欧姆定律有：E=U+Ir.数据处理的方法有：数据处理的方法有：1.公式法公式法.如图如图51-5所示，改变所示，改变R的阻值，从电压表和电流的阻值，从电压表和电流表中读出两组表中读出两组I、U值，代入得方程组：值，代入得方程组：E=U1+I1r，E=U2+I2r，

14、联立就可解得电动势联立就可解得电动势E和内阻和内阻r.为了减小误差，可以多测几组为了减小误差，可以多测几组I、U值，求出值，求出E、r值，最后分别算出它们的平均值值，最后分别算出它们的平均值.2.图象法图象法.在坐标纸上以在坐标纸上以I为横坐标、为横坐标、U为纵坐标，用测得的为纵坐标，用测得的几组几组I、U值作出值作出U-I图象，如图图象，如图51-6所示所示.所得直线跟纵轴的交所得直线跟纵轴的交点即为电动势点即为电动势E的值，图线斜率的绝对值即为内阻的值，图线斜率的绝对值即为内阻r的值的值.图图51-6三、实验器材三、实验器材被测电源干电池）、电流表、电压表、滑动变阻器、被测电源干电池）、电

15、流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干开关和导线若干.四、实验步骤四、实验步骤1.电流表用电流表用0.6 A量程，电压表用量程，电压表用3 V量程，按图量程，按图51-5连接连接好电路好电路.2.把滑动变阻器的滑片滑到一端使连入电路的阻值最大，把滑动变阻器的滑片滑到一端使连入电路的阻值最大，闭合开关闭合开关S，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录一，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录一组数据组数据I1，U1），再用同样的方法测量几组），再用同样的方法测量几组I、U值值.3.断开开关，整理好器材断开开关，整理好器材.4.处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电源的电处理数据，用公式法和作

16、图法两种方法求出电源的电动势和内阻动势和内阻.五、实验注意事项五、实验注意事项1.1.本实验在开关本实验在开关S S闭合前，变阻器的滑片应处于阻值最闭合前，变阻器的滑片应处于阻值最大处大处. .2.2.在画在画U-IU-I图象时，要使较多的点落在这条直线上或使图象时，要使较多的点落在这条直线上或使点均匀分布在直线的两侧，对于个别偏离直线太远的点应舍点均匀分布在直线的两侧，对于个别偏离直线太远的点应舍去去. .3.3.本实验由于干电池的内阻较小，路端电压本实验由于干电池的内阻较小，路端电压U U的变化也的变化也较小较小. .画画U-IU-I图象时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据图象时，纵轴的

17、刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当的刻度值开始横轴坐标测得的数据从某一恰当的刻度值开始横轴坐标I I必须从零必须从零开始），但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，图线与开始），但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，图线与纵轴的截距仍为电动势纵轴的截距仍为电动势E E，图线斜率的绝对值仍为内阻，即，图线斜率的绝对值仍为内阻，即r=r= . .4.4.选择比较旧的干电池，内阻一般在选择比较旧的干电池，内阻一般在25 25 之间之间. .UI创新创新方法探究提炼方法展示技巧方法探究提炼方法展示技巧题型方法题型方法一、电表的读数方法一、电表的读数方法最小分度是最小分度是“1 1的电表，测

18、量误差出现在下一的电表，测量误差出现在下一位，下一位按位，下一位按 估读估读. .如最小刻度是如最小刻度是1 mA1 mA的电流表，的电流表，测量误差出现在毫安的十分位上，估读到十分之几测量误差出现在毫安的十分位上，估读到十分之几毫安毫安. .最小分度是最小分度是“2 2或或“5 5的电表，测量误差出的电表，测量误差出现在同一位上，同一位分别按或估读现在同一位上，同一位分别按或估读. .如学生用如学生用的电流表的的电流表的0.6 A0.6 A量程，最小分度为量程，最小分度为0.02 A0.02 A，误差出，误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半现在安培的百分位，只读到安培的百分位，

19、估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能估读，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能为为0 0、1 1、2929；学生用的电压表的；学生用的电压表的15 V15 V量程，最量程，最小小1101215分度为分度为0.5 V0.5 V，测量误差出现在伏特的十分位上，只读到伏，测量误差出现在伏特的十分位上，只读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为单位读数时，十特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为单位读数时，十分位上的数字可能为分位上的数字可能为0 0、1 1、29.29.例例1 1（1 1图图5

20、1-751-7甲是学生实验用的有两个量程的电流甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘表刻度盘. .当用当用“-”-”和和“0.60.6两接线柱时，能测量的最大两接线柱时，能测量的最大电流是电流是_A_A，对应刻度盘上每一小格代表，对应刻度盘上每一小格代表_A_A，图中指，图中指针所指的示数为针所指的示数为_A_A；当使用电流表的；当使用电流表的“-”-”和和“3 3两个两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表_A_A，图中指针所，图中指针所指的示数为指的示数为_A._A.甲图甲图51-751-7乙乙（2 2图图51-851-8乙为学生实验用的有两个量程的电压表

21、刻度乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘盘. .当使用较小量程时，测量电压的最大值不得超过当使用较小量程时，测量电压的最大值不得超过_V_V，每小格表示每小格表示_V_V，图中指针所指的示数为，图中指针所指的示数为_V_V；若使用；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示的是较大量程，则表盘刻度每小格表示_V_V，图中指针所，图中指针所指的示数为指的示数为 _V._V.【答案】（【答案】（1 10.60.60.020.020.340.340.10.11.701.70（2 23.03.00.10.12.202.200.50.511.011.0二、电表和电表的改装二、电表和电表的改装1.1.灵

22、敏电流表灵敏电流表（1 1三个主要参数三个主要参数内阻内阻RgRg：电流表线圈的电阻，大约几百欧到几千欧：电流表线圈的电阻，大约几百欧到几千欧. .满偏电流满偏电流IgIg：指针偏转到最大刻度时的电流，大约几：指针偏转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安十微安到几毫安. .满偏电压满偏电压Ug：电流表通过满偏电流：电流表通过满偏电流Ig时两端的电压，时两端的电压，大约零点几伏大约零点几伏.（2三个参数间的关系：由欧姆定律知三个参数间的关系：由欧姆定律知Ug=IgRg.2.电压表电压表（1电压表的改装电压表的改装电流表的电压量程电流表的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为，当改装成量程为U

23、的的电压表时，应串联一个电阻电压表时，应串联一个电阻R，如图，如图51-8所示所示.因为串联电阻因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻，电压扩大量程倍数有分压作用，因此叫做分压电阻，电压扩大量程倍数n=.图图51-8gUU由串联电路的特点得：由串联电路的特点得：U=IgRg+IgRU=IgRg+IgR解得：解得：= =（ ）Rg=Rg=（n-1n-1RgRg即电压扩大量程倍数为即电压扩大量程倍数为n n时，需要串联的分压电阻为：时，需要串联的分压电阻为：R=R=（n-1n-1Rg.Rg.（2 2电压表的内阻电压表的内阻RV=Rg+RRV=Rg+R，即，即RVRV等于等于RgRg与与R R串联

24、时的串联时的总电阻总电阻. .3.3.电流表电流表（1 1电流表的改装电流表的改装电流表的量程为电流表的量程为IgIg，当改装成量程为，当改装成量程为I I的电流表时，的电流表时，应并联一个电阻应并联一个电阻R R，如图，如图51-951-9所示，因为并联电阻有分流作所示，因为并联电阻有分流作用，因此叫做分流电阻，电流扩大量程倍数用，因此叫做分流电阻，电流扩大量程倍数n=n=. .ggggggU RUR =- R=- RII RgU-1UIIg图图51-951-9由并联电路的特点得：由并联电路的特点得：IgRg=IgRg=（I-IgI-IgR R解得：解得：即扩大量程倍数为即扩大量程倍数为n

25、n时，需要并联的分流电阻为：时，需要并联的分流电阻为：. .（2 2电流表的内阻电流表的内阻RARA等于等于RgRg与与R R并联时的总电阻并联时的总电阻. .例例2 2如果两个电流表的满偏电流如果两个电流表的满偏电流IgIg均为均为3 mA3 mA，内阻，内阻Rg=100 Rg=100 ，欲将其改装成量程分别为，欲将其改装成量程分别为3 V3 V和和15 V15 V的电压表，的电压表，ggggggI RR1R =RII - In - 1- 1IgRR =n - 1需分别串联电阻需分别串联电阻R1R1和和R2R2，那么：，那么：（1 1电阻电阻R1R1和和R2R2各为多大？各为多大？（2 2将

26、改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时，将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时，指针的偏角指针的偏角11和和22有何关系？示数有何关系？示数U1U1和和U2U2有何关系有何关系? ?【解析】（【解析】（1 1Ug=IgRg=3Ug=IgRg=310-310-3100 V=0.3 V100 V=0.3 V改装成改装成3 V3 V时，应串联的分压电阻为：时，应串联的分压电阻为： =900 =900 改装成改装成15 V15 V时，应串联的分压电阻为：时，应串联的分压电阻为： =4900 .=4900 .（2 2将两只电压表串联后测电压，连线如图所示，因将两只电压表串联后测电压，连线如图所示，

27、因流过表头的电流相同，故偏角流过表头的电流相同，故偏角1=21=2，而电压表内阻，而电压表内阻RV1RV1、RV2RV2之间的关系为：之间的关系为： ，故电压表的示数之比，故电压表的示数之比U1U2=15.U1U2=15.-33 - 0.3310g1gU -UR =I-315 - 0.3310g2gU -UR =I1=512VVRR【答案】（【答案】（1900 4900 （21=2U1 U2=1 5【点评】解决电表改装问题的关键有如下几点【点评】解决电表改装问题的关键有如下几点.掌握好电阻的串、并联特点掌握好电阻的串、并联特点.抓住不变量抓住不变量.把电流表改装成电压表，通过表把电流表改装成电

28、压表，通过表头的最大电流不变；把电流表改装成量程较大的电头的最大电流不变；把电流表改装成量程较大的电流表，表头两端的最大电压不变流表，表头两端的最大电压不变.将电表进行串联，流过电表的电流相同；将将电表进行串联，流过电表的电流相同；将电表进行并联，电表两端的电压相同电表进行并联，电表两端的电压相同.三、电表内阻的测量三、电表内阻的测量例例3某电压表的内阻在某电压表的内阻在20 k50 k之间，现要测量其之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：内阻，实验室提供下列可选用的器材：A.待测电压表（量程待测电压表（量程3 V）；）；B.电流表（量程电流表（量程200A）；）；C.电流表（量程

29、电流表（量程0.6 mA）；）；D.电流表（量程电流表（量程0.6 A）；）；E.滑动变阻器滑动变阻器R最大阻值最大阻值1 k）；）；F.电源电源E电动势电动势4 V）；）；G.开关开关S，导线若干，导线若干.（1所提供的电流表中，应选用所提供的电流表中，应选用_填写字母代填写字母代号）号）.（2为了尽量减小误差，要求测量多组数据，为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的实验电路图试画出符合要求的实验电路图.【解析】（【解析】（1要测量电压表的内阻，它两端的要测量电压表的内阻，它两端的电压可由电压表的示数读出，流过电压表的电流要电压可由电压表的示数读出，流过电压表的电流要用电流表与

30、它串联才能测出用电流表与它串联才能测出.因为电压表量程为因为电压表量程为3 ，内阻内阻20 k50 k，所以流过电压表的最大电流为，所以流过电压表的最大电流为Im=A=1.510-4 A=150 A则电流表选择则电流表选择.（2因为滑动变阻器电阻比电压表内阻小得多，因为滑动变阻器电阻比电压表内阻小得多，且要求尽量减小误差，测量多组数据，所以采用分且要求尽量减小误差，测量多组数据，所以采用分压电路，电路压电路，电路432.010如下图如下图.【答案】（【答案】（1） （2见解析见解析【点评】对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内【点评】对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计

31、有其特殊性：一是要注意到其自身量程阻的测量，电路设计有其特殊性：一是要注意到其自身量程对电路的影响，二是要充分利用其对电路的影响，二是要充分利用其“自报电流或自报电压自报电流或自报电压的功能的功能.四、用图象法处理实验数据四、用图象法处理实验数据例例4用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内阻用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内阻电动势约为电动势约为1.5 V，内阻为，内阻为1 以下）以下）.除给出的电池、导线除给出的电池、导线和开关外，还有以下器材可供选择：和开关外，还有以下器材可供选择：A.直流电流表直流电流表00.6 A3 A）；）；B.直流电流表量程为直流电流表量程为5 A）；）；

32、C.直流电压表直流电压表03 V15 V）；）；D.直流电压表量程为直流电压表量程为2 V）；）；E.滑动变阻器阻值范围为滑动变阻器阻值范围为020 ，额定电流为，额定电流为2 A）；）；F.滑动变阻器阻值范围为滑动变阻器阻值范围为01000 ，额定电流为，额定电流为0.1 A）.（1为了得到尽可能好的实验效果，实验中电流表应选为了得到尽可能好的实验效果，实验中电流表应选_，电压表应选，电压表应选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_.（填器（填器材前的字母序号请你画出实验电路的原理图材前的字母序号请你画出实验电路的原理图.（2实验中测得数据如下表所示，请在图实验中测得数据如下表所示，请在图51

33、-10甲中作出甲中作出U-I图线图线.根据图线可知：电池的电动势根据图线可知：电池的电动势E=_V，内阻，内阻r=_.图图51-10甲甲（3若不作出图线，只选用其中两组若不作出图线，只选用其中两组U和和I的数的数据，可利用公式据，可利用公式E=U1+I1r和和E=U2+I2r算出算出E和和r，这，这样做可能得出误差较大的数值样做可能得出误差较大的数值.则选用第则选用第_组和组和第第_组数据，求出的组数据，求出的E和和r误差最大误差最大.【解析】（【解析】（1 1此题是用伏安法测电池的电动势此题是用伏安法测电池的电动势E E和内阻和内阻r r，所采用的电路如图，所采用的电路如图51-1051-1

34、0乙所示乙所示. .图图51-1051-10乙乙电表选择的基本原则是：不超过量程，测量中指针的偏电表选择的基本原则是：不超过量程，测量中指针的偏转范围尽可能大转范围尽可能大. .滑动变阻器选择的基本原则是：不超过它滑动变阻器选择的基本原则是：不超过它允许通过的最大电流，便于操作和调节允许通过的最大电流，便于操作和调节. .依据以上两点，结依据以上两点，结合本实验原理图知，电流表应选合本实验原理图知，电流表应选A A中的中的0.6 A0.6 A挡，电压表应选挡，电压表应选D D，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选E.E.（2 2描点作图如图描点作图如图51-1051-10丙所示，图线是一条斜直线丙所

35、示，图线是一条斜直线. .其中第其中第4 4组读数对应点的偶然误差过大，作直线时应剔除组读数对应点的偶然误差过大，作直线时应剔除. .同同时为使直线布列合理，使纵坐标从时为使直线布列合理，使纵坐标从1.00 V1.00 V开始记刻度开始记刻度. .由图由图象得：象得：E=1.45 VE=1.45 V（0.02 V0.02 V），），r=0.70 r=0.70 （0.03 0.03 ）. .图图51-1051-10丙丙（3 3利用两组数据解方程组利用两组数据解方程组E=U1+I1rE=U1+I1r和和E=U2+I2rE=U2+I2r求得求得E E、r r，就等效于在坐标系中选用，就等效于在坐标系

36、中选用U1U1、I1I1）、（）、（U2U2、I2I2作作U-IU-I图象求得图象求得E E、r.r.故知选用第故知选用第3 3组和第组和第4 4组数据解出的组数据解出的E E、r r的误的误差最大差最大. .【答案】（【答案】（1 1A AD DE E电路图如图电路图如图51-1051-10乙所示乙所示（2 2U-IU-I图线如图图线如图51-1051-10丙所示丙所示1.451.45（0.020.02）0.700.70（0.030.03）（3 33 34 4【点评】【点评】若仅考虑系统误差，采用如图若仅考虑系统误差，采用如图51-1051-10乙所示乙所示的电路测的电路测E E和和r r，

37、其测量值均偏小，其测量值均偏小. .若采用电压表接在滑动变若采用电压表接在滑动变阻器两端的测量电路，虽然阻器两端的测量电路，虽然E E测精确，但测精确，但r r测测=r0+RA=r0+RA误差过大，误差过大，因因此不宜采用此不宜采用.因电压表的示数为因电压表的示数为1.05 V1.37 V，所以纵坐标不要从，所以纵坐标不要从零开始零开始.计算内阻时，计算内阻时， =0.70 ，但很容，但很容易错解为易错解为=2.27 .方法概述方法概述1.因为实验电流一般要小于短路电流的一半新电池要因为实验电流一般要小于短路电流的一半新电池要小于短路电流的），故用图象法处理数据时，坐标原点一小于短路电流的），

38、故用图象法处理数据时，坐标原点一般不取般不取0，0点点.2.作图象时，明显离散的点要作为错误数据舍弃作图象时，明显离散的点要作为错误数据舍弃.3.图象与图象与U轴的截距为轴的截距为E，斜率的绝对值为内阻，即，斜率的绝对值为内阻，即.1.45 -1.00=0.64 - 0Ur =I1.45 - 0=0.64 - 0r132112U -Ur =I - I体验成功体验成功1.两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装成的，两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装成的，它们的量程分别为它们的量程分别为5 V、15 V，为了测量，为了测量15 V20 V的电压，的电压，把甲、乙串联使用，那么（）把甲、乙串

39、联使用，那么（）A.示数相同示数相同B.指针偏转角度相同指针偏转角度相同C.示数正比于表的内阻示数正比于表的内阻D.指针偏转角度正比于表的内阻指针偏转角度正比于表的内阻【解析】电流表改装成电压表以后，表头的内阻【解析】电流表改装成电压表以后，表头的内阻Rg并没并没有变化，其量程也没有发生变化，两电压表中因电流相同，有变化，其量程也没有发生变化，两电压表中因电流相同，故两表指针偏转角度相同；而示数由整个电表内阻分压所决故两表指针偏转角度相同；而示数由整个电表内阻分压所决定，表盘是改装后的刻度值，故示数正比于表的内阻表头定，表盘是改装后的刻度值，故示数正比于表的内阻表头内阻内阻RgRg与分压电阻之

40、和）与分压电阻之和）. .【答案】【答案】BCBC2.2.（20092009年北京理综卷某同学通过查找资料，自己动年北京理综卷某同学通过查找资料，自己动手制作了一个电池手制作了一个电池. .该同学想测量一下这个电池的电动势该同学想测量一下这个电池的电动势E E和和内电阻内电阻r r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱最，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱最大阻值为大阻值为999.9 999.9 ，可当标准电阻用）、一只电流表量程，可当标准电阻用）、一只电流表量程Ig=0.6 AIg=0.6 A，内阻，内阻rg=0.1 rg=0.1 和若干导线和若干导线. .（1 1请根据测定电动势请根

41、据测定电动势E E和内电阻和内电阻r r的要求，设计图的要求，设计图51-51-1111甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来. . 甲甲 乙乙 丙丙图图51-11（2接通开关，逐次改变电阻箱的阻值接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读，读出与出与R对应的电流表的示数对应的电流表的示数I，并作记录，并作记录.当电阻箱的当电阻箱的阻值阻值R=2.6 时，其对应的电流表的示数如图时，其对应的电流表的示数如图51-11乙所示乙所示.处理实验数据时，处理实验数据时，首先计算出每个电流值首先计算出每个电流值I I的倒数，再制作坐标图，的倒数，再制作坐标图，如图如图51

42、-1151-11丙所示，图中已标注出了（）的几个与测量丙所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点对应的坐标点. .请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上在图丙上. .（3 3在图丙上把描绘出的坐标点连成图线在图丙上把描绘出的坐标点连成图线. .（4 4根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_VE=_V，内电阻，内电阻r=_.r=_.【解析】根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和【解析】根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本内电阻，需要得

43、到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端 1I1R-I1,RI即可即可. .实物图的连接如图实物图的连接如图51-1151-11丁所示丁所示. .由闭合电路欧姆定律由闭合电路欧姆定律有：有：丁戊丁戊图图51-1151-11E=IE=IR+r+rgR+r+rg），解得：），解得：R=ER=E

44、 - -（r+rgr+rg），根据），根据R- R- 图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻向的截距减去电流表的内阻. . 1I1I【答案】（【答案】（1） 如图如图51-11丁所示丁所示（2如图如图51-11戊所示戊所示（3如图如图51-11戊所示戊所示（41.51.461.54）0.30.250.35）金典金典预测演练经典创新展望高考预测演练经典创新展望高考1.1.在采用半偏法来测量电流表在采用半偏法来测量电流表Ig=100 AIg=100 A，r r约为约为100 100 的内阻时，准备了的内阻时，

45、准备了6 V6 V的蓄电池和一节的蓄电池和一节干电池，还有最大阻值分别为干电池，还有最大阻值分别为4.7 k4.7 k和和470 k470 k的的滑动变阻器滑动变阻器. .为了减小实验误差，应选用下列各组器为了减小实验误差，应选用下列各组器材中的（）材中的（）A.R1A.R1应选用最大阻值为应选用最大阻值为4.7 k4.7 k的滑动变阻器，的滑动变阻器，而电源应选用而电源应选用6 V6 V的蓄电池的蓄电池B.R1B.R1应选用最大阻值为应选用最大阻值为470 k470 k的滑动变阻器，的滑动变阻器，而电源应选用干电池而电源应选用干电池C.R1C.R1应选用最大阻值为应选用最大阻值为4.7 k4

46、.7 k的滑动变阻器，的滑动变阻器，而电源应选用干电池而电源应选用干电池D.R1D.R1应选用最大阻值为应选用最大阻值为470 k470 k的滑动变阻器，的滑动变阻器，而电源应而电源应 选用选用6 V6 V的蓄电池的蓄电池【解析】电源的电动势越大，当电流表满偏时，电路的【解析】电源的电动势越大，当电流表满偏时，电路的总电阻就越大，当闭合总电阻就越大，当闭合S2S2后，电路中的电流所受影响越小，后，电路中的电流所受影响越小，误差越小误差越小. .【答案】【答案】D D2.2.由两个相同的电流表改装成两个量程不同的电流表由两个相同的电流表改装成两个量程不同的电流表和，表的量程是表的和，表的量程是表

47、的2 2倍倍. .下列说法正确的是下列说法正确的是（）（）A.A.若串联起来，则两表的指针偏角若串联起来，则两表的指针偏角1122，两表的示，两表的示数相等数相等B.B.若串联起来，则两表的指针偏角相等，表的示数若串联起来，则两表的指针偏角相等，表的示数大于表的示数大于表的示数C.C.若并联起来，则两表的指针偏角相等，表的示数若并联起来，则两表的指针偏角相等，表的示数 大于表的示数大于表的示数D.D.若并联起来，则两表的指针偏角若并联起来，则两表的指针偏角1122，两表的示，两表的示数相等数相等【解析】两电表串联起来时，两表头的相对关系如图甲【解析】两电表串联起来时，两表头的相对关系如图甲所示

48、，两表的示数相等，由所示，两表的示数相等，由R1R1R2R2可知可知1122；两电表并；两电表并联起来时，两表头的相对关系如图乙所示，两表头的指针偏联起来时，两表头的相对关系如图乙所示，两表头的指针偏角相等，表的示数为表的角相等，表的示数为表的2 2倍倍. .甲乙甲乙【答案】【答案】ACAC 3.若用半偏法测得量程为若用半偏法测得量程为100 A的电流表的内阻为的电流表的内阻为600 ，那么要把此电流表改装成量程为那么要把此电流表改装成量程为5 V的电压表时，改装的方法的电压表时，改装的方法是和电流表是和电流表_联一个阻值为联一个阻值为_的电阻的电阻.请你在图甲所请你在图甲所示的电流表的表盘上

49、相应的刻度处标出示的电流表的表盘上相应的刻度处标出1 V、3 V、5 V刻度，改刻度，改装后电流表刻度盘上每小格表示装后电流表刻度盘上每小格表示_ V.【解析】【解析】UV=IgR+r）解得：需串联的电阻解得：需串联的电阻R=49400 . 甲甲 【答案】（【答案】（1串串49400如图乙所示如图乙所示0.5 乙乙 4.4.在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、开在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列仪器，不能达到实验目的的是（）关和导线配合下列仪器，不能达到实验目的的是（）A.A.一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱B.B.一只电流表、一只电压表和一个滑

50、动变阻器一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C.C.一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱D.D.一只电流表和一个滑动变阻器一只电流表和一个滑动变阻器【解析】根据【解析】根据E=IE=IR+rR+r），一只电流表和一个电阻箱读），一只电流表和一个电阻箱读出两组电流、电阻值，便可求出两组电流、电阻值，便可求E E、r r；一只电流表、一只电压；一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器，改变变阻器的阻值读出两组电流、电表和一个滑动变阻器，改变变阻器的阻值读出两组电流、电压值，便可求压值，便可求E E、r.r.根据，一只电压表和一个电根据，一只电压表和一个电阻箱读出两组电压、电阻值，便可求阻箱

51、读出两组电压、电阻值，便可求E E、r.r.选项选项A A、B B、C C均可均可以达到实验目的以达到实验目的. .【答案】【答案】D D UE = U +rR5.为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中甲所示的实验电路，其中E是待测电池组，内阻不能忽略；、是待测电池组，内阻不能忽略；、 是是是两只量程合适的相同的电表，内阻不是很大，且未知；是是是两只量程合适的相同的电表，内阻不是很大，且未知；S1、S2是单刀单掷开关；导线若干是单刀单掷开关；导线若干.（1请根据电路图甲，在图乙中将器材连成实物图请根据电路图甲，在图

52、乙中将器材连成实物图.（2实验需要测量的物理量是实验需要测量的物理量是_.（3用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式是：是：_.甲乙甲乙 【解析】（【解析】（2先闭合先闭合S1、断开、断开S2，记下、的，记下、的示数示数U，由闭合电路的欧姆定律可得：，由闭合电路的欧姆定律可得：再闭合再闭合S2，记下的示数，记下的示数U，有：，有：联立解得：联立解得：.【答案】（【答案】（1如图丙所示如图丙所示（2S1闭合，闭合，S2断开时、断开时、的示数的示数U；S1、S2闭合后的示数闭合后的示数U（3）丙）丙6.利用如图甲所示的电路测量电池组的电动势利用如图

53、甲所示的电路测量电池组的电动势E和内阻和内阻r.根据实验数据绘出根据实验数据绘出 图线如图乙所示，其中图线如图乙所示，其中R为电阻箱的为电阻箱的示数，示数，I为电流表的示数，不计电流表的内阻，由此可以得到为电流表的示数，不计电流表的内阻，由此可以得到E=_V，r=_. UE = 2U +rRUE =U+rRUUE =U -UUUE =U -U1- RI 甲乙甲乙【解析】取图象上两个点【解析】取图象上两个点0，0.5和和4，2.5），代入，得：），代入，得：E=2r，E= （4+r）解得：解得：r=1 ，E=2 V.【答案】【答案】217.现有一种特殊的电池，它的电动势现有一种特殊的电池，它的电

54、动势E约为约为9 V，允许通允许通 EI =R+ r12.5过的最大电流约为过的最大电流约为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验某同学利用图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内阻很大，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑；对电路的影响可不考虑；R为电阻箱，阻值范围为为电阻箱，阻值范围为09999 ；R0是定值电阻，起保护电路的作用是定值电阻，起保护电路的作用. 甲甲 乙乙（1实验室备有的定值电阻实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：有以下几种规格：A.10 ， 2.5 WB.50 ， 1.0 W C.200 ， 1

55、.0 WD.2000 ， 5.0 W本实验中应选用本实验中应选用_.（2该同学将符合要求的该同学将符合要求的R0接入电路后，闭合开关接入电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数U，再改变电阻箱的，再改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图象阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图象.根据该同学根据该同学所作的图象，可求得该电池的电动势所作的图象，可求得该电池的电动势E=_V，内阻，内阻r=_.【解析】（【解析】（1此电路中保护电阻的作用是保护电源，此电路中保护电阻的作用是保护电源，应使电路中的总电流不超过电池允许通过的最大电流应使电路

56、中的总电流不超过电池允许通过的最大电流.在电阻在电阻箱箱R的阻值取零时，计算可得需要的保护电阻的阻值最小为的阻值取零时，计算可得需要的保护电阻的阻值最小为180 ，而此电阻允许通过的最大电流为，而此电阻允许通过的最大电流为71 mA，故，故C项满足项满足要求要求.（2利用图线的截距和斜率来解答利用图线的截距和斜率来解答.先写出实验电路中先写出实验电路中 和的函数关系式，再作解答和的函数关系式，再作解答. .过程如下：由闭合电路过程如下：由闭合电路欧姆定律可得欧姆定律可得E=U+E=U+，则有，则有图象应为直线，它在纵轴上的截距是电源电动势的倒数，斜图象应为直线，它在纵轴上的截距是电源电动势的倒

57、数，斜率即为内阻和电动势的比值率即为内阻和电动势的比值. .【答案】（【答案】（1 1C C（2 21010464645484548均可）均可）8.8.用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的据测得的数据作出了如图乙所示的U-IU-I图象，由图象可知图象，由图象可知（ ） 甲甲 乙乙1U1oR + R1oR+ R11111oor=+-UEE R + R UR + RA.A.电池电动势的测量值是电池电动势的测量值是1.40 V1.40 VB.B.电池内阻的测量值是电池内阻的测量值是3.50 3.50 C.C.外电路

58、发生短路时的电流为外电路发生短路时的电流为0.40 A0.40 AD.D.电压表的示数为电压表的示数为1.20 V1.20 V时，电流表的示数时，电流表的示数I=0.20 AI=0.20 A【解析】由全电路欧姆定律【解析】由全电路欧姆定律U=E-IrU=E-Ir知当知当I=0I=0时，时，U=E.U-IU=E.U-I直线的斜率表示电源的内阻，那么直线的斜率表示电源的内阻，那么U U轴的电压刻度不是从零开始的，轴的电压刻度不是从零开始的，UIUI图线的横截距不图线的横截距不再表示再表示U=0U=0时的短路电流，而是表示路端电压时的短路电流，而是表示路端电压1 V1 V时的干路电时的干路电流是流是0.4 A0.4 A，因为因为=r=r=常数，从图中易知，所常数，从图中易知，所以以I=0.2 A.I=0.2 A. 1.40-1.00= =10.40-0UrIUI1.4 -1.21.4 -1=0.4I正确选项是正确选项是A、D.【答案】【答案】AD9.为了测量一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下为了测量一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材供选用：列器材供选用：A.待测干电池一节待测干电池一节B.直流电流表量程直流电流表量程0 0.63 A，0.